【碳企研究】新款大丝束产品问世！日本东丽推出36K规格碳纤维，拉伸强度高达5880MPa

2024年5月13日，全球领先的PAN基碳纤维制造商——日本东丽公司发布了最新版本的碳纤维产品目录，相比于此前2021年8月版本，更新了一款T720SC碳纤维产品，丝束规格36K，拉伸强度5880MPa、拉伸模量265GPa、断裂伸长率2.2%。

产品目录底部也有关于T720SC产品的说明，根据相关说明，目前产品已经申请了专利保护，其中包括欧洲专利EP3467165B1 (德国专利号：602017019957.5,法国专利号：3467165)，日本专利JP6950526B2，美国专利US11313054B2，韩国专利KR102194940B1，以及中国专利CN109154109B。

这款36K规格的碳纤维专利于2017年申请，中国CN109154109B专利申请日期为2017年5月16日，并于2021年8月17日顺利授权。

T720SC碳纤维的核心技术分析

碳纤维是一种脆性材料，而根据格里菲斯公式，通过减小碳纤维的缺陷尺寸或者提高碳纤维的断裂韧性值，可以提高碳纤维的强度。文献表明：通过改善碳纤维的断裂韧性，可在以不依赖碳纤维缺陷尺寸的状态下提高碳纤维的强度。

为了提高碳纤维的断裂韧性值，从根本上需要控制碳纤维的微细结构。该产品技术的核心点在于：一方面通过提高纤维丝束数量来大幅提高生产效率，另一方面，通过实现热处理过程均匀化，来提高单纤维的断裂韧性值，从而将碳纤维的拉伸强度提高到以往碳纤维无法达到的水平，并且得到品质优异的大丝束碳纤维。

制备该产品的具体结构控制方案为：以35K规格以上PAN纤维为原料，进行8～25分钟预氧化处理，直至红外光谱中的1453cm‑1的峰强度相对于1370cm‑1的峰强度之比进入0.98～1.10的范围内；然后对上述纤维进行第二段预氧化处理，使得上述峰强度比进入0.60～0.65的范围内，且红外光谱中的1254cm‑1的峰强度相对于1370cm‑1的峰强度之比落入0.50～0.65的范围。

随后，在500～1000℃的惰性气氛下对上述预氧化纤维进行低温碳化处理，牵伸倍率为1.0-1.1倍，进一步在1000～2000℃的惰性气氛下进行最终高温碳化处理。

T720SC碳纤维让东丽重返大丝束碳纤维赛道

严格意义上讲，T720SC碳纤维不算是一种新品，因为最早在2017年1月，东丽欧洲公司的碳纤维产品信息中就有T720SC（36K）和T710SC（24K）两款碳纤维的产品信息，因此2024年日本东丽公司产品更新只是重返大丝束碳纤维赛道。